JP2015101044A

JP2015101044A - 化学強化ガラス樹脂積層体及びその製造方法

Info

Publication number: JP2015101044A
Application number: JP2013244652A
Authority: JP
Inventors: 耕治桑原; Koji Kuwabara
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2015-06-04

Abstract

【課題】従来の化学強化ガラス板と同等以上の耐衝撃性や耐擦傷性を有し、軽量且つ自己破壊し難い薄肉化した化学強化ガラスを溶融塩への浸漬時間を従来より短縮して作製する強化ガラスの製造方法の提供。
【解決手段】ガラスシート２で構成される層と、樹脂層３で構成される層と、ガラスシート２と樹脂層３とを接着する接着層４とを含み、少なくとも３層以上の積層構造を有し、ガラスシート２は、深さ１〜２０μｍの圧縮応力層を有する化学強化ガラスであることを特徴とする化学強化ガラス樹脂積層体１とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、化学強化ガラス樹脂積層体に関し、特に携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯端末）、太陽電池等のカバーガラス、或いはディスプレイ、特にタッチパネルディスプレイのガラス基板やカバーガラスに好適な化学強化ガラス樹脂積層体に関する。

近年、耐衝撃性や耐擦傷性に優れる強化ガラスは、持ち運び可能な電子デバイス、例えば、携帯電話、スマートフォン、デジタルカメラ、ＰＤＡ、タッチパネルディスプレイ等に使用されている。

強化ガラスには、ガラスを急冷することで表面に圧縮応力を生じさせ、反作用として内部に引張応力を生じさせる物理強化ガラスと、硝酸カリウムの溶融塩に浸漬することでガラス表面のナトリウムイオンをカリウムイオンに置換してガラス表面に圧縮応力を生じさせる化学強化ガラスがある。前述の持ち運び可能な電子デバイスに強化ガラスを使用するためには、その重量を減少させる必要があり、ガラス板の薄肉化が求められる。しかしながら、物理強化ガラス板を作製するためには、冷却の際にガラス板表面と内部との温度差を利用して圧縮応力を形成することから、ある程度の板厚が必要となる。従って、下記特許文献１に記載されている通り、持ち運び可能な電子デバイスには、専ら、化学強化ガラスが採用されている。

特許文献１に記載されているような携帯電話やスマートフォン用の化学強化ガラス板は、軽量且つ強度を有することが求められ、厚み０．７ｍｍ前後で、圧縮応力層の深さは３０〜５０μｍ、表面の圧縮応力層は６００〜１０００ＭＰａ程度のものが多い。

特開２００８−２４７７３２号公報

しかしながら、化学強化ガラス板の重量を減少させるために、化学強化ガラス板の更なる薄肉化が望まれている。しかしながら、化学強化ガラス板の厚みを減少させつつ圧縮応力層の深さと圧縮応力値を維持すると、引張応力層の厚み減少に伴い、内部の引張応力層の引張応力値が上昇することから、傷等が引張応力層まで進展した場合に自己破壊することで、強化ガラス板が容易に破損するという問題がある。

加えて、化学強化ガラス板に圧縮応力層の深さを３０〜５０μｍまで形成するためには、４〜６時間もの長期間、硝酸カリウムの溶融塩に浸漬する必要がある。ガラス板の溶融塩への浸漬は、一般的にはバッチ処理で行われているため、ガラス板を長時間溶融塩に浸漬すると、効率的な化学強化ガラス板の生産を行うことができないという問題がある。

本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、従来の化学強化ガラス板と同等以上の耐衝撃性や耐擦傷性を有し、軽量且つ自己破壊し難い化学強化ガラスを作製することを目的とし、加えて、従来の化学強化ガラス板よりも溶融塩への浸漬時間を短縮することを目的とする。

上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラスシートで構成される層と、樹脂層で構成される層と、前記ガラスシートと前記樹脂層とを接着する接着層とを含み、少なくとも３層以上の積層構造を有し、前記ガラスシートは、深さ１〜２０μｍの圧縮応力層を有する化学強化ガラスであることを特徴とする化学強化ガラス樹脂積層体に関する。

ある実施形態によれば、両最外層の前記ガラスシートと、前記両最外層のガラスシート間に介装された１層の前記樹脂層と、前記両最外層のガラスシートと前記樹脂層とを接着する２層の前記接着層とで構成される５層構造を有することが好ましい。

ある実施形態によれば、前記ガラスシートの厚みは、５０〜３００μｍであることが好ましい。

ある実施形態によれば、前記圧縮応力層の圧縮応力値は、５〜６００ＭＰａであることが好ましい。

上記の課題を解決するために創案された本発明は、樹脂層に接着層を介してガラスシートを積層するガラス樹脂積層体の製造方法であって、前記ガラスシートは、前記樹脂層に積層される前に、５〜１２０分間溶融塩に浸漬されることを特徴とする化学強化ガラス樹脂積層体の製造方法に関する。

ある実施形態によれば、前記ガラスシートは、前記溶融塩に浸漬後、且つ、前記樹脂層への積層前に、切断されることが好ましい。

以上のように本発明によれば、ガラスシートに形成される圧縮応力層の深さが１〜２０μｍと従来の化学強化ガラスよりも圧縮応力層が浅いことから、ガラスシートを薄板化したとしても、十分な厚さの引張応力層を確保することができるため、ガラスシートが自己破壊するのを防止することができる。ガラスシート表面に圧縮応力層が形成されているため、従来の強化ガラス板と略同等の耐擦傷性を確保することができる。ガラスシートが接着層を介して樹脂層と積層されているため、ガラスシートに形成される圧縮応力層の深さが従来の化学強化ガラス板よりも浅くても、従来の化学強化ガラス板と同等以上の耐衝撃性を確保することができる。さらに、ガラスシートの厚みが薄いため、従来の化学強化ガラス板よりも軽量である。

ある実施形態よれば、両最外層の前記ガラスシートと、前記両最外層のガラスシート間に介装された１層の前記樹脂層と、前記両最外層のガラスシートと前記樹脂層とを接着する２層の前記接着層とで構成される５層構造を有することから、耐候性及び耐擦傷性に優れるガラスシートで樹脂層を挟みこむことで、耐候性や耐擦傷性に劣る樹脂層が外部環境に暴露することを防止することができる。また、手触りや質感に優れるガラス層を最外層とすることができる。

ある実施形態によれば、ガラスシートの厚みが５０〜３００μｍ以下であり、圧縮応力層の深さが１〜２０μｍであることから、軽量かつ自己破壊し難い化学強化ガラス樹脂積層体とすることができる。

ある実施形態によれば、ガラスシートの圧縮応力値が５〜６００ＭＰａであることから、化学強化後にガラスシートを所望の大きさに切断した後に、化学強化ガラス樹脂積層体を作製することができる。

ある実施形態によれば、溶融塩への浸漬時間が５〜１２０分であることから、ガラスシートの溶融塩の浸漬時間を短縮することができる。これにより、化学強化ガラス樹脂積層体の製造効率を向上させることができる。

ある実施形態によれば、ガラスシートを強化後に切断することができるため、さらに化学強化ガラス樹脂積層体の製造効率を向上させることができる。

本発明に係る化学強化ガラス樹脂積層体の断面図であって、３層構造からなる化学強化ガラス樹脂積層体の図である。ガラスシートの製造装置の説明図である。本発明に使用されるガラスシートの拡大断面図である。ガラスシートの切断装置の一例を示す図である。他の実施形態に係る化学強化ガラス樹脂積層体の断面図であって、５層構造からなる強化ガラス樹脂積層体の図である。

以下、本発明に係る化学強化ガラス樹脂積層体の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

本発明に係る化学強化ガラス樹脂積層体（１）は、図１に示す通り、ガラスシート（２）と樹脂層（３）とが、接着層（４）で接着されている。

ガラスシート（２）としては、ナトリウム成分を含有するケイ酸塩ガラスが用いられ、好ましくはホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラス、最も好ましくは、アルミノ珪酸塩ガラスが用いられる。ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２５０〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３５〜２５％、Ｂ_２Ｏ_３０〜１５％、Ｎａ_２Ｏ１〜２０％、Ｋ_２Ｏ０〜１０％を含有するガラスシート（２）を用いることが好ましい。上記のようにガラス組成範囲を規制すれば、イオン交換性能と耐失透性を高いレベルで両立し易くなる。

ガラスシート（２）の厚みは、１０μｍ〜５００μｍが好ましく、５０μｍ〜３００μｍがより好ましく、５０μｍ〜２００μｍが最も好ましい。ガラスシート（２）の厚みが大きいほど化学強化ガラス樹脂積層体の強度が上がる。一方、ガラスシート（２）の厚みが薄いほど、化学強化ガラス樹脂積層体の厚みにおける重量を軽減することができる。加えて、ガラスシート（２）の厚みが薄いほど、後述するイオン交換の際の溶融塩への浸漬時に予熱する時間を短縮することができる。ガラスシート（２）の厚みが、樹脂層（３）の厚みより小さいことが好ましい。これにより、化学強化ガラス樹脂積層体（１）中において、ガラスシート（２）が占める割合が減少するため、化学強化ガラス樹脂積層体（１）の軽量化を図ることができる。

本発明に使用されるガラスシート（２）は、図２に示す通り、オーバーフローダウンドロー法によって成形されていることが好ましい。これにより、表面品位が優れたガラスシート（２）を大量かつ安価に作製することができる。オーバーフローダウンドロー法は、成形時にガラスシート（２）の両面が、成形部材と接触しない成形法であり、得られたガラスシート（２）の両面（透光面）は火づくり面となっており、研磨しなくても高い表面品位を得ることができる。これにより、正確かつ精密に、接着層（４）を介してガラスシート（２）と樹脂層（３）とを積層させることが可能となる。

成形装置（５）の内部には、断面楔状の外表面形状を有する成形体（５１）が配設されており、図示しない溶融窯で溶融されたガラス（溶融ガラス）を成形体（５１）に供給することで、当該溶融ガラスが成形体（５１）の頂部から溢れ出るようになっている。そして、溢れ出た溶融ガラスは、成形体（５１）の断面楔状を呈する両側面を伝って下端で合流することで、溶融ガラスからガラスリボン（Ｇ）の成形が開始されるようになっている。成形体（５１）下端で合流した直後のガラスリボン（Ｇ）は、冷却ローラ（５２）によって幅方向の収縮が規制されながら下方へ引き伸ばされて所定の厚みまで薄くなる。次に、前記所定厚みに達したガラスリボン（Ｇ）をアニーラーローラ（５３）で送りだすことにより、徐冷炉（アニーラー）で徐々に冷却し、ガラスリボン（Ｇ）の熱歪を除き、徐冷されたガラスリボン（Ｇ）を室温程度の温度にまで十分に冷却するようになっている。徐冷炉を通過したガラスリボン（Ｇ）は、成形装置（５）下方に存在する図示しない切断装置によって所定寸法に切り出され、ガラスシート（２）が成形される。

ガラスシート（２）は、図３に示す通り、表裏面に圧縮応力層（ＣＳ）と板厚中心に引張応力層（ＣＴ）を有している。ガラスシート（２）に形成される圧縮応力層（ＣＳ）の深さ（ＤＯＬ）は、１〜２０μｍであり、１〜１０μｍであることが好ましい。これにより、ガラスシート（２）が自己破壊することを防止することができる。加えて、ガラスシート（２）を溶融塩に浸漬することでイオン交換する際に、溶融塩の浸漬時間を短縮することができる。尚、ガラスシート（２）に形成される圧縮応力層（ＣＳ）の深さ（ＤＯＬ）が、従来の化学強化ガラス板よりも浅いため、ガラスシート（２）自体の耐衝撃性や強度は従来の化学強化ガラス板よりも劣るが、ガラスシート（２）は後述する樹脂層（３）と積層するため、化学強化ガラス樹脂積層体（１）自体の強度については、従来の化学強化ガラス板と同等以上である。一方、ガラスシート（２）に形成される圧縮応力層（ＣＳ）の深さ（ＤＯＬ）が従来の強化ガラスよりも浅いが、耐擦傷性については圧縮応力層（ＣＳ）の深さ（ＤＯＬ）よりもガラス板の表面の圧縮応力値に依存すると考えられるため、本発明のガラスシート（２）の耐擦傷性については、従来の強化ガラス板と略同等である。

ガラスシート（２）の表面における圧縮応力層（ＣＳ）の圧縮応力値は、１〜９００ＭＰａであることが好ましく、５〜６００ＭＰａであることがより好ましく、５〜３００ＭＰａであることが更に好ましい。これにより、圧縮応力層（ＣＳ）の深さ（ＤＯＬ）が、通常の強化ガラス板よりも浅いにも関わらず、未強化のガラスシートの場合と比較して、ガラスシート（２）の耐擦傷性を向上させることができる。加えて、圧縮応力値を６００ＭＰａ以下、更には３００ＭＰａ以下に規制することで、後述するように、ガラスシート（２）を強化後に容易に切断することができる。また、圧縮応力値を３００ＭＰａ以下と規制しているため、ガラスシート（２）のイオン交換時に、繰り返しの使用によってナトリウムイオンが溶出、劣化した硝酸カリウムの溶融塩を使用することもできる。

ガラスシート（２）は、成形後に硝酸カリウム溶融塩中でイオン交換処理される。イオン交換処理の際、イオン交換温度（特に、硝酸カリウム溶融塩の温度）は、３００〜５５０℃、３４０〜５００℃、３６０〜４８０℃、特に３６０〜４６０℃が好ましい。イオン交換時間は、５〜１２０分間が好ましく、５〜６０分間がより好ましく、５〜２０分間が更に好ましい。これにより、本発明のガラスシート（２）は、従来よりも短い溶融塩への浸漬時間で、従来よりも浅い圧縮応力層（ＣＳ）を形成することができる。よって、ガラスシート（２）の強化時間を短縮することができるため、化学強化ガラス樹脂積層体（１）の製造効率を向上させることができる。

ガラスシート（２）は、溶融塩への浸漬による強化後に切断されても良い。これにより、大板のガラスシート（２）を強化後に電子デバイス製造関連処理（透明導電膜や反射防止膜の成膜等）して切断することで、効率よく小板のガラスシート（２）を作製することができる。加えて、切断後のガラスシート（２）の端面は、圧縮応力層（ＣＳ）が存在せず未強化であるところ、ガラスシート（２）を接着層（４）を介して樹脂層（３）と積層して化学強化ガラス積層体（１）とした際に、接着層（４）や樹脂層（３）で未強化の端面を保護することができる。ガラスシート（２）の強化後の切断方法は、スクライブ割断、レーザー割断、レーザー溶断、曲げ応力割断等を使用することができるが、ガラスシート（２）の厚みを３００μｍ以下とする場合については、曲げ応力割断を使用することが好ましい。

図４は、曲げ応力割断装置（６）について説明した図である。図４（ａ）に示すように、ガラスシート（２）を一方側の押さえ部材（６１）の下方から支持部材（６２）の上方を通って他方側の押さえ部材（６１）の下方に至るように掛け渡す。この状態で、ガラスシート（２）の幅方向中央部が、支持部材（６２）で下方から支持され、ガラスシート（２）の幅方向両端部が押さえ部材（６１）で上方から押さえ付けられる。このとき、支持部材（６２）によって支持される位置にガラスシート（２）の切断予定線（２１）を一致させておく。

次に、図４（ａ）に示す状態から支持部材（６２）を上昇させることにより、図４（ｂ）に示すように、ガラスシート（２）の切断予定線（２１）に対応した部分が頂点となるようにガラスシート（２）を凸状に撓ませて、切断予定線（２１）に引張応力を作用させる。この際、支持部材（６２）と接触している側と反対の面、すなわち、ガラスシート（２）の表面（上面）側の切断予定線（２１）に引張応力が作用する。

そして、このように切断予定線（２１）に引張応力を作用させた状態で、支持部材（６２）を更に上昇させてガラスシート（２）をクラック付与部材（６３）に接触させることで、切断予定線（２１）の一部に初期クラックを形成する。このように初期クラックが形成されると、切断予定線（２１）に作用している引張応力による引き裂き力によって、初期クラックが切断予定線（２１）に沿って進展し、ガラスシート（２）が切断予定線（２１）に沿ってフルカットされる。

ガラスシート（２）には、導電性を付与するための透明導電膜、反射率を低下させるための反射防止膜、防眩機能を付与して視認性を向上させたり、タッチペン等での書き味を向上させたりするためのアンチグレア膜、又は指紋の付着を防止し、撥水性、撥油性を付与するための防汚膜を設けてもよい。

樹脂層（３）は、ガラスシート（２）を支持するために設けられる。樹脂層（３）がガラスシート（２）に積層されることで、ガラスシート（２）を薄板化したとしても、従来の化学強化ガラス板と同等以上の耐衝撃性を有する。樹脂層（３）としては、有色や無色、透明や半透明等特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、アクリル、ポリカーボネート等を使用することができる。化学強化ガラス樹脂積層体（１）を、持ち運び可能な電子デバイス用途に使用する場合については、透明性に優れるアクリル、耐衝撃性に優れるポリカーボネート等を使用することが好ましい。

樹脂層（３）の厚みは、使用するガラスシート（２）の厚み、及び、化学強化ガラス樹脂積層体（１）の目的とする厚み等から、適宜設定、選択することができる。建築物の窓等に化学強化ガラス樹脂積層体（１）が使用される場合には、強化ガラス樹脂積層体（１）が撓まないことが好ましいため、樹脂層（３）がガラスシート（２）を支持可能な程度に板状（厚み０．５〜１５ｍｍ、好ましくは０．５〜３ｍｍ）の厚みを有することが好ましい。一方、持ち運び可能な電子デバイス用途に本発明の化学強化ガラス樹脂積層体（１）を使用する場合については、フィルム状（厚み１０〜１０００μｍ、好ましくは１０〜５００μｍ、より好ましくは１００〜５００μｍ）の樹脂層（３）を使用することが好ましい。

樹脂層（３）は、凹面や凸面等の曲面形状に成形されていても良い。ガラスシート（２）として、厚み５０μｍ〜３００μｍのものを使用する場合には、樹脂層（３）の曲面に追随してガラスシート（２）が変形するため、ガラスシート（２）を曲げ成形することなく強化ガラス樹脂積層体（１）を作製することができる。特に樹脂層（３）が凹面の曲面形状に成形されている場合において、ガラスシート（２）を凹面に成形された樹脂層（３）の曲面に追随させることでガラスシート（２）の表面に曲げ変形による圧縮応力がさらに加わり、強化ガラス樹脂積層体（１）全体として、強度に優れたものが得られる。

接着層（４）は、ガラスシート（２）と樹脂層（３）とを接着する。接着層（４）の材質については、特には限定されず、両面粘着シート、熱可塑性接着シート、熱架橋性接着シート、エネルギー硬化性の液体接着剤等を使用することができ、例えば、光学透明粘着シート、ＥＶＡ、ＴＰＵ、ＰＶＢ、アイオノプラスト樹脂、アクリル系熱可塑性接着シート、紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、常温硬化型接着剤等を使用して接着してもよい。接着剤を使用する場合は、接着後に透明状態を呈する接着剤を使用することが好ましい。また、接着層（４）に、紫外線遮蔽性（紫外線吸収）があれば、樹脂層（３）が紫外線により劣化することを防止することができる。

接着層（４）の厚みは、２５μｍ〜１０００μｍが好ましく、５０μｍ〜８００μｍがより好ましく、５０μｍ〜５００μｍがさらに好ましい。接着層（４）の厚みが大きいほど、樹脂層（３）とガラスシート（２）との熱膨張差による伸縮の差を吸収することができるが、強化ガラス樹脂積層体自体の厚みが大きくなる。

本発明に係る化学強化ガラス樹脂積層体（１）は、以下の方法で作製することができる。最初に、樹脂層（３）上にスピンコート法、ディップ法、インクジェット法、スクリーン印刷法、基材レスシートの貼り合わせ等、選択した材質に応じた様々な方法で接着層（４）を積層する。その後、公知の貼り合わせ機械等を使用して、上述の方法で成形、強化されたガラスシート（２）を積層することで、本発明にかかる化学強化ガラス樹脂積層体（１）が作製される。選択した接着層（４）に応じて、ガラスシート（４）の積層後に適宜、乾燥処理や紫外線照射処理等を行っても良い。

図５に示す通り、本発明に係る化学強化ガラス樹脂積層体（１）は、ガラスシート／接着層／樹脂層／接着層／ガラスシートからなる５層構造であることが好ましい。これにより、耐候性及び耐擦傷性に優れるガラスシート（２）で樹脂層（３）を挟みこむことで、耐候性や耐殺傷性に劣る樹脂層（３）が外部環境に暴露することを防止することができる。また、手触りや質感に優れるガラスシート（２）を最外層とすることができる。

ガラスシート（２２）と（２３）は、同一の種類のガラス材質を使用してもよいし、異なった種類のガラス材質を使用してもよい。例えば、化学強化ガラス樹脂積層体（１）を、タッチパネル等に使用する場合、使用者が接触する側のガラスシート（２２）に、上述の強化ガラスを使用し、筐体側のガラスシート（２３）には、表面に透明導電膜等の膜付け処理を行うことができるように、無アルカリガラス等を使用することもできる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。例えば、上記の実施形態では、３層構造又は５層構造の強化ガラス樹脂積層体を説明したが、７層構造以上の強化ガラス樹脂積層体としてもよい。

以下、本発明の強化ガラス樹脂積層体を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。下記実施例においては、圧縮応力値の制御のため、硝酸カリウムの溶融塩に適宜硝酸ナトリウムの添加を行っている。

（実施例１）縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み２００μｍの矩形状のガラスシートを２枚用意した。ガラスシートは、日本電気硝子株式会社製のアルミノシリケートガラスを使用した。オーバーフローダウンドロー法によって成形されたガラスシートを、未研磨の状態でそのまま使用した。ガラスシートを、４００℃の硝酸カリウムの溶融塩中に、１２０分浸漬して、イオン交換を行った。イオン交換後のガラスシートの圧縮応力層は２０μｍ、圧縮応力値は４００ＭＰａであった。イオン交換後のガラスシートを１枚使用して、図４に記載された切断装置を用いて切断を試みたところ、一部チッピング等発生したが、破壊することなく切断することができた。樹脂層として、縦３２０ｍｍ、横３２０ｍｍ、厚み０．５ｍｍの矩形状の無色透明のポリカーボネートシート（帝人化成社製）を用意した。樹脂層の両面に、接着層としてアクリル系光学透明両面粘着シート２００μｍを積層させた後、ガラスシート２枚で樹脂層を挟着することで、５層構造の化学強化ガラス樹脂積層体を作製した。積層後の化学強化ガラスシートの表面に、２２７ｇの鋼球を３ｍの高さから落下させてみたところ、ガラスシート表面に打痕等の傷は生じなかった。

（実施例２）縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み２００μｍの矩形状のガラスシートを２枚用意した。ガラスシートは、日本電気硝子株式会社製のアルミノシリケートガラスを使用した。オーバーフローダウンドロー法によって成形されたガラスシートを、未研磨の状態でそのまま使用した。ガラスシートを、４００℃の硝酸カリウムの溶融塩中に、６０分浸漬して、イオン交換を行った。イオン交換後のガラスシートの圧縮応力層は１０μｍ、圧縮応力値は４００ＭＰａであった。イオン交換後のガラスシートを１枚使用して、図４に記載された切断装置を用いて切断を試みたところ、チッピング等発生せず良好に切断することができた。樹脂層として、縦３２０ｍｍ、横３２０ｍｍ、厚み０．５ｍｍの矩形状の無色透明のポリカーボネートシート（帝人化成社製）を用意した。樹脂層の両面に、接着層としてアクリル系光学透明両面粘着シート２００μｍを積層させた後、ガラスシート２枚で樹脂層を挟着することで、５層構造の化学強化ガラス樹脂積層体を作製した。積層後の化学強化ガラスシートの表面に、２２７ｇの鋼球を３ｍの高さから落下させてみたところ、ガラスシート表面に打痕等の傷は生じなかった。

（実施例３）縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み２００μｍの矩形状のガラスシートを２枚用意した。ガラスシートは、日本電気硝子株式会社製のアルミノシリケートガラスを使用した。オーバーフローダウンドロー法によって成形されたガラスシートを、未研磨の状態でそのまま使用した。ガラスシートを、３８０℃の硝酸カリウムの溶融塩中に、１２０分浸漬して、イオン交換を行った。イオン交換後のガラスシートの圧縮応力層は２０μｍ、圧縮応力値は２５０ＭＰａであった。イオン交換後のガラスシートを１枚使用して、図４に記載された切断装置を用いて切断を試みたところ、チッピング等発生せず良好に切断することができた。樹脂層として、縦３２０ｍｍ、横３２０ｍｍ、厚み０．５ｍｍの矩形状の無色透明のポリカーボネートシート（帝人化成社製）を用意した。樹脂層の両面に、接着層としてアクリル系光学透明両面粘着シート２００μｍを積層させた後、ガラスシート２枚で樹脂層を挟着することで、５層構造の化学強化ガラス樹脂積層体を作製した。積層後の化学強化ガラスシートの表面に、２２７ｇの鋼球を３ｍの高さから落下させてみたところ、ガラスシート表面に打痕等の傷は生じなかった。

（実施例４）縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み２００μｍの矩形状のガラスシートを３枚用意した。ガラスシートは、日本電気硝子株式会社製のアルミノシリケートガラス（Ｔ２Ｘ−１）を使用した。オーバーフローダウンドロー法によって成形されたガラスシートを、未研磨の状態でそのまま使用した。ガラスシートを、３８０℃の硝酸カリウムの溶融塩中に、６０分浸漬して、イオン交換を行った。イオン交換後のガラスシートの圧縮応力層は１０μｍ、圧縮応力値は２５０ＭＰａであった。イオン交換後のガラスシートを１枚使用して、図４に記載された切断装置を用いて切断を試みたところ、チッピング等発生せず直進性良く良好に切断することができた。樹脂層として、縦３２０ｍｍ、横３２０ｍｍ、厚み０．５ｍｍの矩形状の無色透明のポリカーボネートシート（帝人化成社製）を用意した。樹脂層の両面に、接着層としてアクリル系光学透明両面粘着シート２００μｍを積層させた後、ガラスシート２枚で樹脂層を挟着することで、５層構造の化学強化ガラス樹脂積層体を作製した。積層後の化学強化ガラスシートの表面に、２２７ｇの鋼球を３ｍの高さから落下させてみたところ、ガラスシート表面に打痕等の傷は生じなかった。

（比較例１）縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み２００μｍの矩形状のガラスシートを３枚用意した。ガラスシートは、日本電気硝子株式会社製のアルミノシリケートガラスを使用した。オーバーフローダウンドロー法によって成形されたガラスシートを、未研磨の状態でそのまま使用した。ガラスシートを、４００℃の硝酸カリウムの溶融塩中に、１８０分浸漬して、イオン交換を行った。イオン交換後のガラスシートの圧縮応力層は２５μｍ、圧縮応力値は６００ＭＰａであった。イオン交換後のガラスシートを１枚使用して、図４に記載された切断装置を用いて切断を試みたところ、自己破壊した。樹脂層として、縦３２０ｍｍ、横３２０ｍｍ、厚み０．５ｍｍの矩形状の無色透明のポリカーボネートシート（帝人化成社製）を用意した。樹脂層の両面に、接着層としてアクリル系光学透明両面粘着シート２００μｍを積層させた後、ガラスシート２枚で樹脂層を挟着することで、５層構造の化学強化ガラス樹脂積層体の作製を試みたが、作製途中でガラスシートが自己破壊した。

（比較例２）縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み２００μｍの矩形状のガラスシートを３枚用意した。ガラスシートは、日本電気硝子株式会社製のアルミノシリケートガラスを使用した。オーバーフローダウンドロー法によって成形されたガラスシートを、未研磨の状態でそのまま使用した。ガラスシートのイオン交換を行わなかった。ガラスシートを１枚使用して、図４に記載された切断装置を用いて切断を試みたところ、チッピング等発生せず良好に切断することができた。樹脂層として、縦３２０ｍｍ、横３２０ｍｍ、厚み０．５ｍｍの矩形状の無色透明のポリカーボネートシート（帝人化成社製）を用意した。樹脂層の両面に、接着層としてアクリル系光学透明両面粘着シート２００μｍを積層させた後、ガラスシート２枚で樹脂層を挟着することで、５層構造の化学強化ガラス樹脂積層体を作製した。積層後の化学強化ガラスシートの表面に、２２７ｇの鋼球を３ｍの高さから落下させてみたところ、ガラスシート表面に打痕傷が生じた。

本発明は、建築物の窓ガラス、自動車用ガラス、額縁用ガラス、遊技機用ガラスに好適に使用することができる。特に、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯端末）、太陽電池等のカバーガラス、或いはディスプレイ、特にタッチパネルディスプレイのガラス基板やカバーガラスに好適に使用することができる。

１化学強化ガラス樹脂積層体
２ガラスシート
３樹脂層
４接着層
５成形装置
６曲げ応力割断装置

Claims

ガラスシートで構成される層と、樹脂層で構成される層と、前記ガラスシートと前記樹脂層とを接着する接着層とを含み、少なくとも３層以上の積層構造を有し、
前記ガラスシートは、深さ１〜２０μｍの圧縮応力層を有する化学強化ガラスであることを特徴とする化学強化ガラス樹脂積層体。
両最外層の前記ガラスシートと、前記両最外層のガラスシート間に介装された１層の前記樹脂層と、前記両最外層のガラスシートと前記樹脂層とを接着する２層の前記接着層とで構成される５層構造を有することを特徴とする請求項１に記載の化学強化ガラス樹脂積層体。
前記ガラスシートの厚みは、５０〜３００μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の化学強化ガラス樹脂積層体。
前記圧縮応力層の圧縮応力値は、５〜６００ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の化学強化ガラス樹脂積層体。
樹脂層に接着層を介してガラスシートを積層するガラス樹脂積層体の製造方法であって、
前記ガラスシートは、前記樹脂層に積層される前に、５〜１２０分間溶融塩に浸漬されることを特徴とする化学強化ガラス樹脂積層体の製造方法。
前記ガラスシートは、前記溶融塩に浸漬後、且つ、前記樹脂層への積層前に、切断されることを特徴とする請求項５に記載の化学強化ガラス樹脂積層体の製造方法。